银河系：为什么有人会说人类永远无法飞出银河系？宇宙飞船

文章图片

文章图片

38万公里之外的月球是人类目前去过最远的地方。随着宇航科技的发展，人类在宇宙中能飞多远？我们在未来可以飞出银河系吗？为什么有人会说人类永远无法飞出银河系呢？
探索宇宙，飞向星辰大海，这一直是人类美好的愿望。但宇宙实在太大了，人类或许会被限制在银河系中，很难在宇宙中飞得更远。
目前，人类只能依靠化学燃料作为宇宙飞船的动力来源。但化学燃料的效率非常低，一枚火箭的90%质量都被化学燃料所占用，最终也只能让小小的宇宙飞船加速到每秒十几公里的速度。虽然这个速度可以让宇宙飞船飞出太阳系，但却要耗费极为漫长的时间。
旅行者1号以17公里/秒的速度飞向星际空间，等它飞出太阳系时，已是1.8万年之后。这还只是半径1光年的太阳系，考虑到银河系盘面的直径至少为10万光年，就连银盘的厚度都有2000光年，秒速十几公里在浩瀚的宇宙中犹如蜗牛爬行。
事实上，如果没有持续的动力，每秒十几公里的速度根本飞不出银河系，这是因为第四宇宙速度高达550公里/秒。也就是说，包括旅行者1号在内的任何一艘宇宙飞船都无法飞出银河系。
然而，即便未来通过核能可以让宇宙飞船的速度加速到第四宇宙速度，飞出银河系的时间仍然至少需要几百万年，这样的星际旅行对于寿命只有百来年的人类而言根本不现实。当然，有些人可能会想到通过低温冷冻进行冬眠，但飞船上需要持续提供几百万年的能量，这是不现实的。而且离开银河系之间，星系际空间非常广阔，去往其他星系需要更长的时间。
因此，为了实现星系际旅行，需要解决时间的问题。根据相对论，时间在运动参照系中流逝更慢，通过时间膨胀效应，星系际旅行是有可能实现的。
通过计算可知，如果宇宙飞船的速度能够达到光速的99.999999999992% ，飞到250万光年外的仙女座星系只需1年的时间。但对于地球上的人来说，宇宙飞船需要大约250万年的时间才能飞抵仙女座星系。
不过，这只是理想的情况，因为让宇宙飞船在短时间内加速到亚光速的状态，需要非常大的加速度，这是人体所无法承受的。
我们在地球上长期受到1g的重力，我们已经习惯了1g加速度的环境。因此，如果能让宇宙飞船一直以1g的加速度飞行，长期的太空旅行是可以承受的，而且这样也能实现星系际旅行。
通过计算可知，如果宇宙飞船以1g加速度持续加速125万光年，然后再以相同大小的加速度持续减速125万光年，这样宇宙飞船只要大约29年的时间就能飞抵仙女座星系。在这种情况下，结合冬眠技术，星系际穿越是可行的。
【银河系：为什么有人会说人类永远无法飞出银河系？】除此之外，更为高效的方法是通过虫洞。广义相对论预言，穿过虫洞，我们可以去往任意想去的地方。